《變電所電源的快速切換方法》是江蘇省電力公司常州供電公司於2007年2月16日申請的專利，該專利的公布號為CN101056008，授權公布日為2007年10月17日，公發明人是徐雯霞、倪菁、曹良、許箴和杜健。
《變電所電源的快速切換方法》涉及一種變電所電源的快速切換方法，首先確定合環方式；在合環條件滿足，指定合環的斷路器合閘；解環條件滿足，指定解環的斷路器跳閘；延時0.1～0.5秒後，根據指定解環的斷路器的工作位置、電流以及兩段母線電壓信號判定電源是否切換成功，指定解環的斷路器跳位、無電流且兩段母線電壓正常，則電源切換成功；指定解環的斷路器合位或兩段母線上的電壓不正常，延時0.5～2秒後供電，合解環結束。發明按設定的程式和指令使電源在繼電保護裝置動作之前進行合解環操作切換，保證電網供電可靠性，可用於電網分層分區運行下的多種方式的電源快速切換。
2018年12月20日，《變電所電源的快速切換方法》獲得第二十屆中國專利獎金獎。
（概述圖為《變電所電源的快速切換方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：變電所電源的快速切換方法
- 申請日：2007年2月16日
- 申請號：CN200710020149.6
- Int. Cl.：H02J9/06(2006.01)
- 地址：江蘇省常州市局前街27號
- 授權日：2007年10月17日
- 公告號：CN101056008
- 代理機構：常州市維益專利事務所
- 發明人：徐雯霞、倪菁、曹良、許箴和杜健
- 申請人：江蘇省電力公司常州供電公司
- 類別：專利
- 代理人：賈海芬
專利背景,發明內容,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著電網的快速發展，電網的短路容量也越來越大，電網的短路電流將超過斷路器的額定遮斷容量，這是電網運行所不允許的，因此電網要求進行分層分區運行，以有效地降低短路電流。但在電網分層分區運行後，其下級電網變電所的兩路進線電源可能來自電網的不同區域，合環過程中，下級電網必須通過上級電網構成迴路，有可能造成穿越功率增加，在切換電源的合解環過程中，會出現較大的合環電流，這種合環電流可能超過繼電保護裝置的整定允許的限值，甚至造成繼電保護裝置的不正確動作。分層分區大都是110千伏以下的低電壓等級電網，該電網以內橋接線為主（開關數小於等於3），內橋連線一般有兩類運行方式：一類是一線帶兩變，即一條進線通過內橋斷路器同時供兩台主變；另一類是兩條進線分別各帶一台主變。但在電網的檢修或系統調整中，需要在不同運行方式之間進行轉換。傳統的電源切換是先通過專門的計算，由操作人員按先合後斷的順序實施操作，這種人工操作工作量大、且操作時間較長，只能用於進線為同一區域電網運行方式之間的電源切換。對於電網分層分區運行的電源切換，採用人工先拉開主供電源的斷路器，再合上備用電源斷路器，進行“冷倒＂，由於這種電源的切換會造成了對外短時停電，而影響了電網供電的可靠性。
發明內容
《變電所電源的快速切換方法》的目的是提供一種變電所電源的快速切換方法，通過縮短合環時間來解決合解環時，因合環電流太大而引起繼電保護裝置動作，不會影響電網供電可靠性，能在多種運行方式下進行電源間的快速切換。
《變電所電源的快速切換方法》為達到上述目的的技術方案是：一種變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：通過採集兩條進線上的進線斷路器的位置信號和電流信號、連線二段母線上的內橋斷路器的位置信號和電流信號以及兩段母線的電壓信號，按以下步驟判定並指令電源進行切換，
（1）合環選跳把手模式選擇，指定合環的斷路器和解環的斷路器，確定合解環方式；
（2）兩段母線電壓正常，指定合環的斷路器位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，指定合環的斷路器合閘，合環條件不滿足結束；
（3）兩段母線電壓正常，兩進線斷路器以及內橋斷路器均在閉合位置，判定前次動作是否是指定合環的斷路器動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，指定解環的斷路器跳閘，解環條件不滿足，指定合環的斷路器跳閘結束；
（4）延時0.1-0.5秒後，根據指定解環的斷路器工作位置、電流及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，指定解環的斷路器跳位、無電流且兩段母線電壓正常，則電源切換成功結束；指定解環的斷路器處於合位或兩段母線電壓不正常，延時0.5-2秒後供電，合解環結束。
《變電所電源的快速切換方法》通過上述的方法對兩進線斷路器以及內橋斷路器分合閘前後位置信號、電流信號以及母線電壓信號進行判斷，並按設定的判定程式和指令使電源在繼電保護裝置動作之前進行合解環操作，在操作中對合解環動作後指定解環的斷路器工作位置及其電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，由於能同時對各信號進行判斷和指令，能大大縮短合環時間，防止合環時因合環電流太大而引起繼電保護裝置不正確動作。《變電所電源的快速切換方法》由於指令合解環動作是斷路器先合後跳，為“熱倒＂切換，因此不會造成對外短時停電，保證電網的供電可靠。《變電所電源的快速切換方法》電源間的切換能在各種運行方式下實現自動合解環操作，故能適應變電所的接線方式，且在合解環失敗後，通過指令使各斷路器動作，保證正常供電，實現自動補救措施，有效避免長時間合環對設備及系統造成的影響，以及備用電源因故失電而造成的對外停電，電源切換工作可靠。
附圖說明
下面結合附圖對《變電所電源的快速切換方法》的實施例作進一步的詳細描述。
圖1是變電所的電原理圖。
圖2是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法的邏輯圖。
圖3是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例的邏輯圖。
圖4是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例二的邏輯圖。
圖5是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例三的邏輯圖。
圖6是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例四的邏輯圖。
圖7是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例五的邏輯圖。
圖8是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法實施例六的邏輯圖。
技術領域
《變電所電源的快速切換方法》涉及一種電源的切換方法，尤其是涉及一種變電所電源的快速切換方法。
權利要求
1、一種變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：通過採集兩條進線上的進線斷路器的位置信號和電流信號、連線二段母線上的內橋斷路器的位置信號和電流信號以及兩段母線的電壓信號，按以下步驟判定並指令電源進行切換。
（1）合環選跳把手模式選擇，指定合環的斷路器和解環的斷路器，確定合解環方式；
（2）兩段母線電壓正常，指定合環的斷路器位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，指定合環的斷路器合閘，合環條件不滿足，合解環操作結束；
（3）兩段母線電壓正常，兩進線斷路器以及內橋斷路器均在閉合位置，判定前次動作是否是指定合環的斷路器動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，指定解環的斷路器跳閘，解環條件不滿足，指定合環的斷路器跳閘，合解環操作結束；
（4）延時0.1-0.5秒後，根據指定解環的斷路器工作位置、電流及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，指定解環的斷路器跳位、無電流且兩段母線電壓正常，則電源切換成功結束；指定解環的斷路器處於合位且有流電時，延時0.5-2秒後，指令已合環的斷路器跳閘，恢復原電源供電；指定解環的斷路器處於合位、且無電流時，延時0.5-2秒，保持供電，合解環操作結束；或兩段母線均無電壓且加判指定解環的斷路器無電流時，延時0.5-1秒後，恢復原電源供電，合解環操作結束。
2、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為進線斷路器，指定解環的斷路器為另一個進線斷路器或內橋斷路器，指定解環的斷路器合位、且有電流，延時1-2秒，指令已合環的斷路器跳閘，恢復原電源供電。
3、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為進線斷路器，指定解環的斷路器為另一個進線斷路器或內橋斷路器，指定解環的斷路器處於合位、且無電流時，延時1-2秒，保持供電、並指令告警。
4、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：
所述指定合環的斷路器為進線斷路器，指定解環的斷路器為另一個進線斷路器或內橋斷路器，在二段母線均無電壓、且指定合環的斷路器無電流時，延時0.5-1秒，指令已解環的斷路器合閘，已合環的斷路器跳閘，恢復原電源供電。
5、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為內橋斷路器，指定解環的斷路器為其中一個進線斷路器，指定解環的斷路器合位、且有電流，延時1-2秒指令已合環的斷路器跳閘，恢復原電源供電。
6、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為內橋斷路器，指定解環的斷路器為其中一個進線斷路器，指定解環的斷路器處於合位、且無電流時，延時0.5-2秒，保持供電、並指令告警。
7、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為內橋斷路器，指定解環的斷路器為其中一個進線斷路器，位於指定解環的斷路器一側的母線無電壓，另一段母線電壓正常，延時0.5-1秒指令已解環的斷路器合閘，已合環的斷路器跳閘，恢復原電源供電。
8、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述指定合環的斷路器為內橋斷路器，指定解環的斷路器為其中一個進線斷路器，兩母線均無電壓，延時0.5-1秒，指令已解環的斷路器合閘，另一進線斷路器跳閘，保持供電。
9、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述的就地模式採用把手選擇。
10、根據權利要求1所述的變電所電源的快速切換方法，其特徵在於：所述的遠方模式採用監控軟壓板選擇。
實施方式
見圖1所示《變電所電源的快速切換方法》變電所電源為內橋接線，包括進線1和進線2以及連線母線1和母線2的內橋線，進線1、進線2以及內橋線上裝有進線斷路器711DL、712DL和內橋斷路器700DL以及各自的電流互感器，而母線1和母線2上裝有電壓互感器U1、U2，通過採集兩條進線上的進線斷路器711DL、712DL的位置信號和電流信號、連線二段母線上的內橋斷路器700DL的位置信號和電流信號、以及兩段母線的電壓信號進行判斷。
見圖2所示《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法，按以下步驟判定並指令電源進行切換：（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，指定合環的斷路器和解環的斷路器，確定合解環方式，其中兩個進線斷路器和內橋斷路器任意兩個斷路器處於閉合位置，則另斷路器為指定合環的斷路器。（2）兩段母線電壓正常，指定合環的斷路器位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地/遠方模式，合環條件滿足，指定合環的斷路器合閘，合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）兩段母線電壓正常，兩進線斷路器以及內橋斷路器均在閉合位置時，判定前次動作是否是指定合環的斷路器動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，指定解環的斷路器跳閘，解環條件不滿足，指定合環的斷路器跳閘。（4）延時0.1-0.5秒後，根據指定解環的斷路器的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，指定解環的斷路器跳位、無電流且兩段母線上的電壓正常，則電源切換成功；指定解環的斷路器處於合位或兩段母線上的電壓不正常，則電源切換失敗，延時0.5-2秒後供電，合解環操作結束。
- 實施例一
見圖3所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第一種實施例，（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前進線斷路器711DL、內橋斷路器700DL合位，進線斷路器712DL分位，指定合環的斷路器為進線斷路器712DL，指定解環的斷路器為進線斷路器711DL，確定合解環方式。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL和內橋斷路器700DL處於閉合位置，進線斷路器712DL跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式，合環條件滿足，進線斷路器712DL合閘，合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL處於閉合位置，判定前次動作是否是進線斷路器712DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，進線斷路器711DL跳閘；解環條件不滿足，進線斷路器712DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據進線斷路器711DL的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功。進線斷路器711DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當進線斷路器711DL合位、且有電流，延時0.5-2秒後，指令跳開進線斷路器712DL，恢復原電穎供電；當進線斷路器711DL合位、且無電流，延時0.5-2秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入人工干預，確定斷路器是否正常；當母線1和母線2電壓均無電壓且加判進線斷路器711DL無電流時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器711DL合閘，合環的進線斷路器712DL跳閘恢復原電源供電，合解環操作結束。
- 實施例二
見圖4所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第二種實施例。（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前進線斷路器711DL、內橋斷路器700DL合位，進線斷路器712DL分位，指定合環的斷路器為進線斷路器712DL指定解環的斷路器為內橋斷路器700DL，確定合解環方式。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL和內橋斷路器700DL處於閉合位置，進線斷路器712DL為指定合環的斷路器，進線斷路器712DL跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，進線斷路器712DL合閘；合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL處於閉合位置，判定前次動作是否是進線斷路器712DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，內橋斷路器700DL跳閘，否則解環條件不滿足，進線斷路器712DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據內橋斷路器700DL的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，內橋斷路器700DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當內橋斷路器700DL合位、且有電流，延時0.5-2秒後，指令跳開進線斷路器712DL，恢復原電源供電；當內橋斷路器700DL合位、且無電流，延時0.5-2秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入人工干預，確定斷路器是否正常；當母線1和母線2電壓均無電壓、且進線斷路器712DL無電流時，延時0.5-1秒後指令將已解環的內橋斷路器700DL合閘，已合環的進線斷路器712DL跳閘，恢復原電源供電，合解環操作結束。
- 實施例三
見圖5所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第三種實施例。（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前進線斷路器711DL分位，進線斷路器712DL、內橋斷路器700DL合位，指定合環的斷路器為進線斷路器711DL，指定解環的斷路器為進線斷路器712DL，確定合解環方式。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器712DL和內橋斷路器700DL處於閉合位置，進線斷路器711DL位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，進線斷路器711DL合閘；合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL處於閉合位置，判定前次動作是否是進線斷路器711DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，進線斷路器712DL跳閘；否則解環條件不滿足，進線斷路器711DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據進線斷路器712DL的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功。進線斷路器712DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當進線斷路器712DL合位、且有電流，延時延時0.5-2秒後，指令進線斷路器711DL跳閘，恢復原電源供電；當進線斷路器712DL合位、且無電流，延時0.5-1秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入人工干預，確定斷路器是否正常；當母線1和母線2電壓均無電壓、且進線斷路器711DL無電流時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器712DL合閘，已合環的進線斷路器711DL跳閘，恢復原電源供電，合解環操作結束。
- 實施例四
見圖6所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第四種實施例。（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前進線斷路器711DL分位，進線斷路器712DL、內橋斷路器700DL合位，指定合環的斷路器為進線斷路器711DL，指定解環的斷路器為內橋斷路器700DL，確定合解環方式。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器712DL和內橋斷路器700DL處於閉合位置，進線斷路器711DL位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，進線斷路器711DL合閘；合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL處於閉合位置，判定前次動作是否是進線斷路器711DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，內橋斷路器700DL跳閘；否則解環條件不滿足，進線斷路器711DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據內橋斷路器700DL的工作位置、電流信號及其兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功。進線斷路器712DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當內橋斷路器700DL合位、且有電流，延時0.5-2秒後，指令進線斷路器711DL跳閘，恢復原電源供電；當內橋斷路器700DL合位、無電流，延時0.5-2秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入入工干預，確定斷路器是否正常；當母線1和母線2電壓均無電壓、且進線斷路器711DL無電流時，延時0.5-1秒後指令已解環的內橋斷路器700DL合閘，已合環的進線斷路器711DL跳閘，恢復原電源供電，合解環操作結束。
- 實施例五
見圖7所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第五種實施例。（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前內橋斷路器700DL分位，進線斷路器711DL和進線斷路器712DL合位，指定合環的斷路器為內橋斷路器700DL指定解環的是進線斷路器711DL，確定合解環方式。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL和712DL處於閉合位置，內橋斷路器700DL位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式後，合環條件滿足，內橋斷路器700DL合閘；合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL閉合位置，判定前次動作是否是內橋斷路器700DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，進線斷路器711DL跳閘；否則解環條件不滿足，內橋斷路器700DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據內橋斷路器700DL的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，進線斷路器711DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當進線斷路器711DL合位、且有電流，延時延時0.5-2秒後，指令內橋斷路器700DL跳閘，恢復原電源供電；當進線斷路器711DL合位且無電流，延時0.5-2秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入人工干預，確定斷路器是否正常；當母線1無電壓、母線2有電壓時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器711DL合閘，已合環的內橋斷路器700DL跳閘，恢復原電源供電；當母線1、母線2均無電壓時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器711DL合閘，進線斷路器712DL跳閘，保持供電，合解環操作結束。
實施例六
見圖8所示是《變電所電源的快速切換方法》變電所電源的快速切換方法第六種實施例。（1）合環選跳把手模式選擇，進入遠方模式或就地模式，遠方模式通過監控軟壓板選擇軟壓板投入，而就地模式通過就地把手選擇合環允許開入，操作前內橋線斷路器700DL分位，進線斷路器711DL和進線斷路器712DL合位，指定合環的斷路器為內橋斷路器700DL，指定解環的是進線斷路器712DL。（2）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL和712DL處於閉合位置，內橋斷路器700DL位於跳位且無電流，合環指令從停用進入就地／遠方模式啟合環條件滿足，內橋斷路器700DL合閘；合環條件不滿足，結束合解環操作。（3）母線1和母線2電壓正常，進線斷路器711DL、712DL以及內橋斷路器700DL閉合位置，判定前次動作是否是內橋斷路器700DL動作，延時0.1-1秒確認解環條件滿足，進線斷路器712DL跳閘，否則解環條什不滿足，內橋斷路器700DL跳閘，結束合解環操作。（4）延時0.1-0.5秒後，根據內橋斷路器700DL的工作位置、電流信號以及兩段母線上的電壓信號判定電源是否切換成功，進線斷路器712DL跳位、無流且兩母線電壓正常時，電源切換成功；當進線斷路器712DL合位且有電流，延時0.5-2秒後，指令內橋斷路器700DL跳閘，恢復原電源供電；當進線斷路器712DL合位且無電流，延時0.5-2秒後，保持供電，指令告警，合解環操作結束，並進入人工干預，確定斷路器是否正常；當母線1有電壓、母線2無電壓時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器712DL合閘。已合環的內橋斷路器700DL跳閘，恢復原電源供電；當母線1、母線2均無電壓時，延時0.5-1秒後指令已解環的進線斷路器712DL合閘，進線斷路器711DL跳閘，保待供電，合解環操作結束。
榮譽表彰
2018年12月20日，《變電所電源的快速切換方法》獲得第二十屆中國專利獎金獎。
